У данных органоидов очень много общего в строении: двойная мембрана, причем внутренняя образует в митохондриях выросты-кристы, а в хлоропластах - тиллакоиды собранные в граны ; в матриксе этих органоидов имеется собственное ДНК ( одна кольцевидная хромосома ) и благодаря этому они способны к самоудвоению; имеются собственные рибосомы , т.е. идет синтез собственного белка. Эти органоиды автономны.
Помимо фотосинтеза в хлоропластах осуществляется много другихбиосинтетических процессов. Например, все жирные кислоты клетки и ряд аминокислот образуются с помощью ферментов, находящихся в строме. Кроме того, в хлоропластах происходит восстановление нитрита (NO2) до аммиака (NH*) за счет энергии электронов, активированных светом; в растениях этот аммиак служит источником азота для синтеза аминокислот и нуклеотидов. Таким образом, значение хлоропластов для метаболизма растений и водорослей не ограничивается их ролью в фотосинтезе.